专题29实验题力（二）2023年中考物理重难点题型专题突破

专题29实验题——力（二）本专题涉及的考点1.阻力对运动的影响实验时应使小车到达水平面时的速度相等，因此每次实验时，应使小车从同一高度由静止释放；为探究阻力对运动的影响，每次实验时应使水平面的粗糙程度不同；水平面越粗糙，物体受到的阻力越大，物体的速度减小得越快，运动的路程越短。由实验可以得出：一切物体都有保持原来运动状态不变的特性，力是改变物体运动状态的原因。2.二力平衡（1）物体在受到两个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，则这两个力平衡。（2）二力平衡的条件是：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。二力平衡的条件可简记为：同体共线、等大向反。（3）该实验中，两绳子中间的物体质量越小，受到的摩擦力越小，实验效果越明显。3.滑动摩擦力的影响因素滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度及表面状况有关。实验中，若通过弹簧拉动物块，测量弹簧的拉力，由二力平衡得出滑动摩擦力，该过程必须保证滑块相对木板在做匀速直线运动，否则物块就不能平衡，滑动摩擦力就不等于拉力。而具体实验很难保证物块做匀速直线运动，因此后面的实验做了很多改进，尽量减小误差。一、实验题1．（2022·辽宁大连·统考中考真题）两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。（1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图所示。①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时__________相同；②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离__________。（2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动__________（选填“需要”或“不需要”）力来维持。如图是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是__________（选填“甲”或“乙）；（3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？__________（4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是__________。（将正确说法前的字母填写在横线上）A．科学定律都可以通过实验直接得出B．科学推理是科学研究的方法之一C．大多数人认同的观点就是正确的观点D．普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑【答案】速度越远不需要甲见解析B【解析】（1）①[1]每次小车从斜面顶端由静止滑下，小车不变、斜面的状况不变，小车每次到达水平面时速度相同。②[2]由三次实验可以看出，小车受到的阻力越小，小车在水平面上运动的距离长，速度减小的越慢。（2）[3]伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去；说明物体的运动不需要力来维持。[4]属于推理的是甲图，让小球从斜面的左端自由滚下，如果小球不受阻力，每次它都能滚上与起始时同样的高度，如果斜面变成水平面，小球将在水平面上一直运动下去。（3）[5]笛卡尔的观点只总结出了运动的物体不受力时怎样运动，没有说明静止的物体不受力时，处于哪种状态。牛顿第一定律指出，一切物体在不受力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。（4）[6]A．科学定律不一定都可以通过实验直接得出，牛顿第一定律不能用实验来验证，故A不符合题意；B．科学推理是科学研究的方法之一，牛顿第一定律就是在大量实验的基础上推理得出的，故B符合题意；C．大多数人认同的观点不一定就是正确的观点，真理有时在少数人手里，故C不符合题意；D．普通人观点可以质疑，科学家观点也可以质疑，质疑求证才能促进事物的发展，故D不符合题意。故选B。2．（2022·陕西·统考中考真题）请完成下列填空。（1）如图1，测量前，为使托盘天平横梁水平平衡，应向___________调节平衡螺母。（2）如图2，用刻度尺测量一物块的长度，该物块长度为___________cm。（3）如图3，在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，进入粗糙程度不同的水平面。由实验现象可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越___________，速度减小的越慢，小车运动的路程越___________。【答案】右2.32（2.31~2.34均可）小远（或大、长）【解析】（1）[1]由图1可知，天平指针偏左，说明左端重，所以将平衡螺母向右调节，直至横梁在水平位置平衡。（2）[2]由图2可知，刻度尺的分度值为1mm，物体左边与刻度尺的零刻度线对齐，右边与刻度尺2.31cm（2.31~2.34cm均可）对齐，所以物块的长度为2.32cm（2.31~2.34cm均可）。（3）[3][4]由图3可知，小车在木板上受到的阻力最小，小车滑行距离最远，由此可知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，小车运动的路程越远。3．（2022·贵州黔东南·统考中考真题）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。接触面毛巾棉布木板小车受到的阻力大小大较大小小车运动的距离s/cm18.3026.83（1）每次实验均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，自的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小__________（选填：“相等”或“不相等”）；本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响，这种研究问题的方法叫__________法；（2）第三次实验中，小车在水平木板上滑行后，停下来的位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处__________；（3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，前进的距离就越__________。【答案】相等转换32.50远【解析】（1）[1]每次实验均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，由于斜面的状况和小车的状况不变，小车每次到达水平面时的速度大小相等，满足控制变量法的要求。[2]实验通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响，小车运动的越远，说明阻力越小，这种研究问题的方法叫转换法，把看不到的阻力大小转换为看得到的运动距离。（2）[3]小车有一定的长度，可以读车头对应的刻度变化，也可以读车尾对应的刻度变化；小车的车尾从零刻度开始运动，静止时车尾到达32.50cm，所以小车运动的距离是32.50cm。（3）[4]由表中数据可知，接触面的粗糙程度影响摩擦力的大小，接触面越光滑，摩擦力就越小，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远。4．（2022·广西梧州·统考中考真题）小芋利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响。（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的___________相同；（2）小芊多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，速度减小得越___________，运动得越远。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做___________，表明物体的运动___________（选填“需要”或“不需要”）力来维持；（3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功___________（选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”）；（4）小芋思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，假设受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢？你认为下列选项中正确的是___________（图中的黑点表示小芊）（5）小芊想测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，请你利用合适的实验器材，帮她写出实验步骤：___________。【答案】速度慢匀速直线运动不需要三次一样多D见解析【解析】（1）[1]该实验要比较的是小车在阻力不同的水平面上滑行的距离，这样就要求我们控制初速度相同，而让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，可以保证每次到达水平面时的初速度相同。（2）[2][3][4]从上述实验中，小车在毛巾运动的近些，在木板上运动得远，而毛巾对小车的阻力较大，木板对小车的阻力较小，故可以得出结论是：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。如果运动的物体不受力，那么它的速度不发生改变，即它将做匀速直线运动，同时也表明物体的运动不需要力来维持。（3）[5]在上述两次实验中，小车的动能都用来克服摩擦力做功了，小车的动能转化为内能，由于小车质量和初速度相同，所以三次实验的初动能相同，克服摩擦力做的功也相同。（4）[6]当秋千荡到最高点时，此时动能为零，则速度为零，此时处于静止状态，如果此时所有的力均消失，小芋将保持静止状态不变，故D符合题意。故选D。（5）[7]用到的实验器材有：木块、毛巾、弹簧测力计。实验步骤为：用弹簧测力计拉木块在毛巾上做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，故可测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小。5．（2022·湖南常德·中考真题）小明所在的实验小组想探究物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关。通过观察，他们猜想：物体到达斜面底端时速度v的大小可能与物体的质量m、斜面的倾角θ、斜面的材料这三个因素有关。于是他们选择以下器材进行探究：一个右端固定有遮光片的长方体木块质量为200g、一个100g的砝码（可粘在木块上表面）、两个长度相同材料不同的斜面A和B（斜面底端安有光电门）。实验装置如图所示，他们的实验操作是让木块沿斜面直线下滑，利用光电门速度传感器测得木块到达斜面底端时的速度v。（1）为了保证从实验数据得出结论的可靠性，下列说法正确的是______；A．斜面越长越好B．斜面越宽越好C．木块每次都由静止开始下滑D．木块每次都从斜面上相同的位置下滑（2）在本实验中，光电门速度传感器的工作原理是当木块上的遮光片通过光电门时光被挡住，计时器开始计时，当遮光片离开光电门时计时器停止计时，这样就可以根据遮光片的宽度与运动时间计算出此时木块的速度。已知遮光片的宽度为1.2cm，如果计时器某次显示的时间为0.005s，则此次测得的木块速度为______m/s；（3）小明他们改变相关条件，多次实验，得到了下列数据：实验序号θ斜面m/gv/（cm/s）120°A200245220°A300245320°B200153420°B300153530°A200358640°A200438①分析比较表中数据可得：v与前面猜想的三个因素中的______无关；②分析比较实验序号1和3，2和4可得出v与______有关；③分析比较实验序号1、5、6，可得出木块到达斜面底端时的速度与斜面倾角的关系是：当斜面材料相同时，______。【答案】CD2.4质量斜面的材料斜面的倾角越大，物体从斜面上滑下的速度越大【解析】（1）[1]实验数据得出结论的可靠性，要确保速度测量的准确性，要使木块从同一高度，静止滑下。速度大小与斜面长度和宽度无关。故AB错误，CD正确。故选CD。（2）[2]木块速度为（3）①[3]分析实验1和2或3和4可知，当木块质量不同时，v相同，所以v和质量无关。②[4]分析比较实验序号1和3，2和4，当斜面倾角相同，质量相同，斜面材料不一样时，木块速度v不相同。所以v和斜面材料有关。③[5]分析比较实验序号1、5、6，当斜面材料相同，倾角不同时，木块速度v不相同，而且斜面的倾角越大，物体从斜面上滑下的速度越大。6．（2022·山西·统考中考真题）据《天工开物》记载，3000多年前，我们的祖先在弓的基础上，又研发了能从容瞄准目标击发的弩，如图甲所示。实践小组的同学们模拟弩的结构，把一橡皮筋纸卷根稍许绷紧的橡皮筋两端固定在卫生纸卷芯开口处两边，在纸卷芯内安装带凹槽的固定装置，制作了发射器，并用吸管代替弩箭，如图乙所示。利用这个自制发射器，同学们探究吸管飞行的距离与发射角度的关系。（1）同学们在吸管上每隔1cm标注记号，其目的是___________。（2）请你帮助小组同学设计记录实验数据的表格。()（3）结合弩的材料、结构特征，请你猜想吸管飞行的距离还跟自制发射器的什么因素有关？()【答案】便于控制橡皮筋的形变程度一定实验次数发射角度吸管飞行的距离/m123橡皮筋的粗细、绷紧程度、纸卷的内径等【解析】（1）[1]同学们在吸管上每隔1cm标注记号，是为了在实验时向后拉动吸管的长度一致，控制橡皮筋的形变程度相同。（2）[2]本实验控制其他因素相同，只多次改变发射角度，观察吸管飞行的距离。实验次数发射角度吸管飞行的距离/m123（3）[3]结合弩的材料、结构特征，比如弩弦的材料、粗细、绷紧程度、长度可能对弩箭发射的距离产生影响，可以猜想吸管飞行的距离还跟自制发射器的橡皮筋的粗细、绷紧程度、纸卷的内径等有关。7．（2022·山西·统考中考真题）六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图所示。为了赢得比赛，他们全家进行了讨论。小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；妈妈认为：体重越大，滑行用时越少，应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究，为优化参赛方案提供建议。答案一：选择小明的观点设计实验（1）实验器材：___________________________________________________________________（2）实验步骤：____________________________________________________________________。（3）实验结论：____________________________________________________________________。答案二：选择妈妈的观点设计实验（1）实验器材：__________________________________________________________________（2）实验步骤：__________________________________________________________________。（3）实验结论：__________________________________________________________________【答案】两个木块、木板、停表、金属片①用一木块和木板搭一个斜面，将金属片固定在斜面底端；②用停表测出另一木块从斜面某一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t1；③增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t2若，选择较陡的滑草坡参赛；若，任选一滑草坡参赛；若，选择较缓的滑草坡参赛两个木块、木板、停表、大块橡皮泥、金属片①用一木块和木板搭一个斜面，将金属片固定在斜面底端；②用停表测出另一木块从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片所用时间t1；③将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2若，选择体重较轻的人和妹妹参赛。若，任选一人和妹妹参赛；若，选择体重较重的人和妹妹参赛【解析】答案一：选择小明的观点设计实验（1）[1]实验器材：两个木块、木板、停表、金属片。（2）[2]实验步骤：①用一木块和木板搭一个斜面，将金属片固定在斜面底端；②用停表测出另一木块从斜面某一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t1；③增大斜面的坡度，用停表测出同一木块从斜面的同一高度由静止滑下到撞击金属片所用时间t2。（3）[3]实验结论：若，选择较陡的滑草坡参赛；若，任选一滑草坡参赛；若，选择较缓的滑草坡参赛答案二：选择妈妈的观点设计实验（1）[4]实验器材：两个木块、木板、停表、大块橡皮泥、金属片。（2）[5]实验步骤：①用一木块和木板搭一个斜面，将金属片固定在斜面底端；②用停表测出另一木块从斜面顶端由静止滑下到撞击金属片所用时间t1；③将大块橡皮泥粘在下滑木块尾部，重复上一实验步骤，测出木块下滑所用时间t2。（3）[6]实验结论：若，选择体重较轻的人和妹妹参赛；若，任选一人和妹妹参赛；若，选择体重较重的人和妹妹参赛。8．（2022·山东聊城·统考中考真题）在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。（1）老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小___________对实验结果的影响；（2）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持___________（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态；（3）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小___________；（4）小车处于静止后，保持与的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在___________上。【答案】摩擦力静止相等同一直线【解析】（1）[1]实验中选用小车为研究对象，滚动摩擦代替滑动摩擦，可以减小摩擦力对实验结果的影响。（2）[2]实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，如果小车处于静止状态，说明小车受到平衡力的作用。（3）[3]实验时，向左盘和右盘同时加入相等质量的砝码时，小车在水平方向受到的拉力相等，处于静止状态，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，这表明平衡的两个力需要大小相等。（4）[4]把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。9．（2022·江西·统考中考真题）疫情期间，停课不停学，某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等。【设计实验】如图1所示（1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架；（2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾农架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。【进行实验】（1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶；（2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶，再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示；（3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断；（4）更换小卡片，重新组装，如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。实验步骤小卡片所受二力情况小卡片的运动状态是否改变是否作用在同一物体上大小方向是否作用在同一直线上（1）是不等相反是是（2）是相等相反是否（3）否——————是（4）是相等相反①是请将表格中①的内容补充到横线上：①______；【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小______，方向相反，并作用在______上；【交流与评估】（1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的______的作用，它类似于简单机械中的______；（2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的______力和______力是一对平衡力。【答案】否相等同一条直线方向定滑轮重支持【解析】[1]由实验步骤（4）可知，此时两绳子对小卡片的拉力不在同一条直线上，故可知表格中①的内容应填否。[2][3]由表中数据可知，只有实验步骤（2）中小卡片才能保持静止，故可知二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小相等，方向相反，并作用在同一条直线上。（1）[4][5]由图中可知，晾衣架将变绳子对小卡片水平方向的拉力变成了竖直方向上，所以晾衣架起到了改变拉力的方向的作用，故可知它类似与简单机械中的定滑轮。（2）[6][7]由受力分析可知，静止在水平桌面上的剪刀，受到向下的重力和向上的桌面的支持力，剪刀在这两个力的作用下处于受力平衡状态，故这两个力是一对平衡力。10．（2022·辽宁·统考中考真题）小玉观看2022年冬奥会，发现冰壶运动员在冰面上来去自如，是因为两只鞋底不同，如图甲所示。她猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。为了模拟运动员的鞋底，她选用了上下表面粗糙程度不同的木块，做了如下实验：（1）如图乙所示，小玉用弹簧测力计，在水平桌面上，______拉动木块，此时弹簧测力计的示数为______N；（2）将乙图中的木块______，重复上述操作，弹簧测力计的示数为4.0N；经分析可得出：当______一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越______；（3）同组的小明想进一步验证小玉的结论是否正确，于是取来了10g、50g砝码各一个，进行了丙、丁实验（如图所示）。当进行丁实验时，弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块。为了使用现有器材就能完成此实验，可采用的操作方法是______。【答案】匀速2.4将木块颠倒放置压力大将丙、丁实验50g的砝码换成10g的砝码【解析】（1）[1][2]根据二力平衡条件，可知此时应该水平匀速拉动弹簧测力计，这样测力计的示数和摩擦力大小相等。由图中可知测力计示数为2.4N。（2）[3][4][5]由题意知此处改变的是接触面的粗糙程度，木块上下表面粗糙程度不同，所以应把木块上下颠倒放置，弹簧测力计的示数变大，由此可以得出压力不变，接触面粗糙程度增大，摩擦力增大。（3）[6]探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应控制压力相同。由丙、丁两图可知此时木块上方放置的是50g的砝码，弹簧测力计已经到达最大刻度，此时实验器材还有个10g的砝码，故此时可以通过减小木块对桌面的压力的方式来减小摩擦力，故可以将丙、丁两图中50g砝码换成10g的砝码。11．（2022·河北·统考中考真题）小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时，利用一套器材依次完成图所示的实验，其中甲、乙图中长木板正面朝上，丙图中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。（1）小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关：②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择___________两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择___________两图所示的实验来操作；（2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了___________的知识；（3）小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图所示，示数为___________N。小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（4）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例：___________；（5）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图所示的实验装置：将弹簧测力计固定不动，木块挂在弹簧测力计的挂钩上：不拉木块，改为拉动长木板，使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是___________（选填序号）。A．改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作B．改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值C．改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力【答案】甲、乙乙、丙二力平衡1.0自行车轮胎上制有凹凸的花纹（答案不唯一）C【解析】（1）[1]小明要验证猜想①，需控制接触面的粗糙程度相同，改变压力的大小，由图可知，甲、乙两图接触面粗糙程度相同，压力大小不同，所以他应该选择甲、乙两图所示的实验来操作.[2]如果小明要验证猜想②，需控制压力的大小相同，改变接触面的粗糙程度，由图可知，乙、丙两图压力大小相同，接触面粗糙程度不同，所以他应该选择乙、丙两图所示的实验来操作。（2）[3]实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时木块在水平方向上受到拉力和摩擦力两个力的作用，由于木块做匀速直线运动，所以木块受到拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的知识可知，拉力与滑动摩擦力二力大小相等。（3）[4]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，所以测力计示数为1.0N。（4）[5]通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例很多，如：自行车轮胎上制有凹凸的花纹、塑料瓶盖刻竖条纹、结冰路面撒些煤渣等。（5）[6]A．因为压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，滑动摩擦力的大小与速度无关，实验时不需要做匀速直线运动，更易于操作，故A正确，不符合题意；B．改进后，测力计静止，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值，方便读数，故B正确，不符合题意；C．图中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，弹簧测力计的示数等于木板对木块的摩擦力，故C不正确，符合题意。故选C。12．（2022·内蒙古通辽·统考中考真题）为了测量滑动摩擦力的大小，甲组同学设计了如图所示实验装置。实验中，小桶内装入适量的沙子，细绳水平拉动木块，使木块恰好做匀速直线运动。（轻绳与滑轮的摩擦不计）（1）实验中定滑轮的作用是___________；（2）为了测量木块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是___________；（3）小桶落地后，木块继续向前运动，这是由于木块具有___________，此时木块受到的滑动摩擦力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）把毛巾铺在木板上，想要测出图中木块在毛巾上受到的滑动摩擦力大小，下一步的操作是___________；（5）乙组同学觉得用已知质量的钩码代替沙桶，可以简化实验操作步骤，你觉得哪组的方法更好：___________（选填“甲组”或“乙组”）。【答案】改变力的方向小桶和沙子的总质量惯性不变往小桶中增加沙子，使木块做匀速直线运动甲组【解析】（1）[1]定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不能省力，但可以改变力的方向。所以，实验中定滑轮的作用是改变拉力的方向。（2）[2]小桶内装入适量的沙子，滑块恰好做匀速直线运动。此时的拉力等于小桶和沙子的总重力。所以，为了测量滑块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是小桶和沙子的总质量。（3）[3]物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，小桶落地后，滑块由于惯性继续向前运动。[4]继续向前运动过程中，由于压力不变，接触面的粗糙程度不变，则滑块所受滑动摩擦力大小不变。（4）[5]把毛巾铺在木板上，接触面粗糙程度增大，滑动摩擦力增大，应该往小桶中增加沙子，以此增大拉力，木块才会做匀速直线运动。（5）[6]乙组觉得用钩码代替沙桶可以简化实验操作步骤，但此想法不能达到目的，因为用钩码不能连续改变拉力的大小，难以控制滑块做匀速直线运动，故甲组的方法更好。13．（2022·江苏南通·统考中考真题）实验小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。（1）如图甲，沿水平方向______拉动木块测出滑动摩擦力大小；（2）在木块上添加砝码，重复（1），发现弹簧测力计示数变大，说明滑动摩擦力的大小与______有关；在长木板上分别铺上毛巾和棉布，进行对照实验，这是为了探究滑动摩擦力的大小与______的关系；（3）图甲中，增大拉力使木块加速运动，木块受到的滑动摩擦力大小将______；（4）实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定，改用如图乙的装置水平拉动长木板，结果发现测力计示数仍然不够稳定，可能的原因是______。【答案】匀速压力大小接触面的粗糙程度不变木板表面的粗糙程度不均匀【解析】（1）[1]实验时，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，并使木块做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等，可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力。（2）[2]添加砝码，木块对木板的压力变大，重复（1），发现弹簧测力计示数变大，说明物体所受的滑动摩擦力变大，故滑动摩擦力的大小与压力大小有关。[3]在长木板上分别铺上毛巾和棉布，接触面的粗糙程度变大，压力大小不变，进行对照实验，这是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。（3）[4]物体所受的滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关，图甲中，增大拉力使木块加速运动，木块受到的滑动摩擦力大小将不变。（4）[5]实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定，改用如图乙的装置水平拉动长木板，结果发现测力计示数仍然不够稳定，可能的原因是木板表面的粗糙程度不均匀，木块在木板不同的地方受到的摩擦力不一样导致的。14．（2022·湖南湘潭·统考中考真题）利用如图所示装置探究影响滑动摩擦力的因素。长方体木块上表面是棉布面，侧面和下表面是面积不同而粗糙程度相同的木板面。实验时，选择不同的接触面，通过增减砝码，改变木块对木板的压力，依次水平向右拉动长木板，将每次测量结果填入下表。实验序号木块与木板的接触面压力测力计示数1下表面与木板面2.5N1.2N2下表面与木板面5.0N2.4N3下表面与木板面7.5N3.6N4侧面与木板面2.5N1.2N5上表面与木板面2.5N1.8N6侧面与木板面5.0N（1）水平向右拉动长木板，当测力计示数稳定时，测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小_______（选填“相等”或“不相等”），木块受到的滑动摩擦力是水平向_______；（2）由实验1、4可知，滑动摩擦力大小与接触面的面积_______（选填“有关”或“无关”）；（3）由实验1、5可知，其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越_______；（4）由实验1、2、_______（填实验序号）可知，其他条件相同时，滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成_______比；由此结论可得，实验6空格中的数据是_______N。【答案】相等右无关大3正2.4【解析】（1）[1]水平匀速拉动木板，待测力计示数稳定后，木块受力平衡，水平方向上的拉力和摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的知识，木块受到的滑动摩擦力与测力计示数大小相等。[2]水平向右匀速直线拉动木条，木块相对与木板向左运动，则木块受到木板的摩擦力方向水平向右。（2）[3]由实验1、4和题意可知，压力大小和接触面粗糙程度都相同，接触面的面积不同，而滑动摩擦力相同，故得出滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关。（3）[4]由实验1、5可知压力大小和接触面积都相同，布面较粗糙，测力计的示数较大，可得出结论：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（4）[5][6]实验1、2、3控制了接触面的粗糙程度和接触面积不变，仅改变压力大小，发现压力越大，滑动摩擦力越大，什么滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成正比。[7]实验2、6中，压力大小和接触面粗糙程度都相同，接触面的面积不同，根据前面的结论可知，实验6空格中的数据应该是2.4N。15．（2022·黑龙江大庆·统考中考真题）小明想比较某两种品牌运动鞋的防滑性能，他设计了如图所示的实验，实验步骤如下：（1）将两种品牌的运动鞋各取一只，用弹簧测力计分别称出它们的重力。小明观察到未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N，图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计示数，其示数为___________N，鞋子的实际重力为___________N；（2）用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同；（3）在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品，将弹簧测力计正确调零后，其一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子；（4）启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，该示数___________（填“大于”、“等于”或“小于”）鞋子受到的摩擦力；（5）换另一只鞋子，重复步骤（4），并记录数据；（6）比较步骤（4）、（5）中两次弹簧测力计示数，对应示数___________（填“较大”或“较小”）的鞋子防滑性能好；（7）如果在步骤（4）中提高传送带速度，那么弹簧测力计示数稳定后，其示数与低速时相比将___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】2.42.2等于较大不变【解析】（1）[1][2]由图乙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N，未悬挂重物时弹簧测力计示数为0.2N，所以鞋子的实际重力为2.2N。（4）[3]鞋子在跑步机的传送带上受到摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，所以弹簧测力计示数等于鞋子受到的摩擦力。（6）[4]比较步骤（4）、（5）中两次弹簧测力计示数，示数较大的说明鞋子受到的摩擦力大，鞋子防滑性能好。（7）[5]鞋子在传送带上受到摩擦力，与鞋子对传送带的压力大小、鞋子与传送带接触面的粗糙程度有关，与传送带速度无关，所以其示数与低速时相比将不变。一、实验题1．（2023春·湖北武汉·九年级武汉一初慧泉中学校考阶段练习）如图所示是小丽同学探究阻力对物体运动的影响实验装置，实验步骤如下：（1）将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面___________滑下，观察小车在木板上___________；（2）去掉棉布，重复上述实验步骤。由实验可以看出，去掉木板上的棉布，运动的小车所受阻力___________，向前滑行距离变大；（3）由此可推出：如果运动的物体不受力，它将做___________；（4）如上图虚线显示推出手的铅球在空中运动的一段轨迹，忽略空气阻力，如果在图中所示位置重力消失，铅球将___________。A．沿着虚线继续做曲线运动

B．保持静止状态C．沿着a的方向做匀速直线运动

D．沿着b的方向竖直下落【答案】同一高度由静止自由滑下通过的距离的长短变小匀速直线运动C【解析】（1）[1][2]根据控制变量法，要控制小车下滑到水平面的速度相同，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面同一高度由静止自由滑下，观察小车在木板上通过的距离的长短。（2）[3]去掉棉布，重复上述实验步骤。由实验可以看出，去掉木板上的棉布，表面粗糙程度变小，运动的小车所受阻力变小，向前滑行距离变大。（3）[4]由此可推出：如果运动的物体不受力，小车运动的距离将无限远，即它将做匀速直线运动。（4）[5]如上图虚线显示推出手的铅球在空中运动的一段轨迹，忽略空气阻力，如果在图中所示位置重力消失，根据牛顿第一定律，铅球将保持原来的运动状态，沿着a的方向做匀速直线运动，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。2．（2023·四川内江·四川省内江市第六中学校考一模）小明学习了惯性知识后，知道了物体质量越大惯性越大，但通过观察小汽车的刹车过程小明有一个问题想不太明白；同一辆小汽车踩下刹车，速度慢时很容易就停下来了，而速度快时则不太容易停下来，由此可见物体运动速度越快，其运动状态越难改变，这难道不正说明了惯性大小与速度有关吗？为搞清楚惯性大小到底和速度有没有关系，老师帮小明查了资料，找到了以下两个理论知识，并且和小明共同设计了实验来验证。知识1：当作用在物体上的外力不为0时，惯性大小表现为外力改变物体运动状态的难易程度；知识2：物体运动状态改变的难易程度，由单位时间内物体速度大小的变化量来判定。以此为依据设计了两个实验来进行探究。实验：老师利用1个小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、速度测量仪设计了如图所示实验，以此来模拟汽车刹车的过程，每次实验小球从同一斜面的不同高度静止开始释放，实验数据如表。实验次数释放高度到达水平面的速度v0速度从v0~0时间在水平面上滑动的距离第1次h15cm/s2s5cm第2次h210cm/s4s20cm第3次h320cm/s8s80cm（1）h1、h2、h3的大小关系_____，这三次实验中水平面木板的粗糙程度应该_____（选填“相同”或“不同”）；（2）这三次实验中小球单位时间速度大小的变化量_____（选填“相同”或“不同”）；（3）结论：同一个物体，受相同的外力，速度不同时，其运动状态改变的难易程度_____（选填“相同”或“不同”），物体的惯性与运动速度_____（选填“有关”或“无关”）。【答案】h1<h2<h3相同相同相同无关【解析】（1）[1]同样的小球、质量相同，从斜面的不同高度滚下，到达水平面时的速度不同，高度越高，速度就越大，从表中数据可看到，到达水平面的速度，第1次小于第2次，第2次小于第3次，则h1、h2、h3的大小关系为h1<h2<h3。[2]为了探究惯性与速度的关系，根据控制变量法可知，实验中需要控制接触面的粗糙程度相同。（2）[3]保持水平面木板的粗糙程度相同，受到的阻力相同，由表中数据可知，3次实验小球单位时间速度大小的变化量相同，都是2.5cm/s2。（3）[4][5]由[3]解析可知道，3次实验小球单位时间速度大小的变化量相同，即运动状态改变的难易程度相同，可得结论：同一个物体，受相同的外力，速度不同时，其运动状态改变的难易程度相同，即惯性相同，运动速度不同，则可知物体的惯性与运动速度无关。3．（2023·北京·北京市八一中学校考模拟预测）在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：（1）当物体处于静止状态或_______状态时我们认为它受到的力相互平衡．（2）实验时，小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时，木块处于静止状态．此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的．小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是____，这时木块在水平方向受到的力______（选填“平衡”或“不平衡”）．（3）如图所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为___N．【答案】匀速直线运动木块收到向左的摩擦力的作用平衡10【解析】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的作用．（2）小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，木块还受平衡力的作用，木块有向右运动的趋势，木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用，向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力，所以这时木块在水平方向上受到的力平衡．（3）定滑轮能改变力的方向但不改变力的大小，所以此时弹簧测力计的示数就等于下面挂的一个重物的重力10N；4．（2023春·北京·九年级北京市第三十五中学校考阶段练习）在研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系的实验中，某同学设计的实验装置如图所示。在实验中将长木板B放置在水平桌面上，用手拉动长木板B使其水平向左运动，拉动物块A的细线保持水平：木板B1号2号3号F/N0.40.81.4f/N0.40.81.4(1)在实验中，当木块A相对于地面静止时，弹簧测力计的示数F能表示木块A所受滑动摩擦力f的大小。请你画出图中木块A水平方向的受力示意图；()并分析说明f=F的依据_______；(2)选定实验方案后，通过更换表面粗糙程度不同的长木板B（木板B的号码越大代表其表面越粗糙），测得一组摩擦力f的数据，并记录在表格中。可以得到的实验结论是：____________。【答案】因为木块A相对于地面静止，所以在水平方向上滑动摩擦力f与拉力F拉二力平衡，即f=F拉压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大【解析】(1)[1]当木块A相对于地面静止时，木块A受力平衡，水平方向上受到向左的摩擦力和向右的拉力，二者大小相等，如图所示：。[2]因为木块A相对于地面静止，所以在水平方向上滑动摩擦力f与拉力F拉二力平衡，即f=F拉。(2)[3]根据实验过程可知，实验中物体A对木板B的压力是一定的，只是改变B表面的粗糙程度，从表格中的数据可以得出结论：当压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。5．（2023春·重庆·九年级重庆巴蜀中学校考期中）小娇要探究哪些因素影响滑动摩擦力的大小，她用一个表面粗糙程度相同的木块及其它器材，完成了如图甲所示的A、B、C三次实验。（1）她把木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向___________拉动木块，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小；（2）比较A、B两次实验，可初步得到实验结论：当接触面粗糙程度相同时，___________越大，滑动摩擦力越大；（3）实验中，小娇发现弹簧测力计示数很难稳定，于是设计了如图乙所示的装置来进行实验，水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。当传送带加速运动时，弹簧测力计的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】匀速直线压力不变【解析】（1）[1]实验中用弹簧测力计拉着木板在水平面上做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，这个物体所受的弹簧测力计的拉力大小与物体受到的滑动摩擦力的大小相同。（2）[2]滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，比较A、B两次实验可知，当接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。（3）[3]物体在传送带上做匀速直线运动，物体受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的示数相同，当传送带加速运动时，物体受到的依然为滑动摩擦力，由于物体受到的压力和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力不变。6．（2023·广东东莞·可园中学校考一模）同学们利用如图甲所示的实验装置，探究影响滑动摩擦力大小的因素。（1）实验中，应在水平方向拉着木块做_________运动，根据_________可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；（2）第一组同学在同一木板上进行了多次实验，根据测量数据作出图乙的图像。分析图像可以得出的结论是：当接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力的大小成______比。多次实验的目的是为了____________；（3）如丙图，把很多本封面材料相同的书叠放在水平桌面上，从这叠书中抽出书本B比抽出书本A需要更大的力，原因是______________；（4）第二组同学设计了如丁图所示的实验改进方案，此方案的优点是：_________。【答案】匀速直线二力平衡正避免偶然性A受到的摩擦力小读数时弹簧测力计示数稳定【解析】（1）[1][2]实验中，应在水平方向拉着木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。（2）[3]根据测量数据作出了如乙图所示的图像知，摩擦力随压力的变化关系图像为过原点的直线，得出的结论是：接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比。[4]为避免实验偶然性，寻找普遍规律，应进行多次实验。（3）[5]滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，由图可知，A上面书的数量比B上面书的数量少，即A受到的压力小，B受到的压力大，在接触面粗糙程度相同时，压力越大摩擦力越大，所以从这叠书中抽出书本A时用的力要比B小。（4）[6]丁图中木块相对地面是静止的，受到的测力计拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，不需要匀速拉动木板，测力计示数稳定易读数，实验更容易操作。7．（2023·云南昆明·昆明八中校考模拟预测）用图所示的实验过程探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。（1）拉动木块应该使其沿水平方向______运动，依据二力平衡的条件得知滑动摩擦力的大小等于______的大小；（2）实验过程中可以观察到弹簧测力计示数F5<F1<F4<F2<F3。对比______三次实验可知：在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力______。甲、丁、戊三次实验是在______保